Temat: Narzędzia do wspomagania projektowania układów elektronicznych Data: Przeredagowano: Autor: Piotr Kierat

Transkrypt

1 Temat: Narzędzia do wspomagania projektowania układów elektronicznych Data: Przeredagowano: Autor: Piotr Kierat W niniejszym artykule przedstawię narzędzia jakimi posługiwałem się w czasie projektu o nazwie Sprzętowa oraz Programowa Rozbudowa Sterownika Mikroprocesorowego o Obsługę Transmisji Szeregowej w Standardzie Modus. Tymi narzędziami są programy komputerowe i fizyczne urządzenia. Jest wiele metod wykonywania płytek drukowanych. Jedna z bardzo prostych metod to metoda rzezana. Inny sposób wykonanie płytki to narysowanie ścieżek przeznaczonym do tego pisakiem i wytrawienie. Jednak przygotowanie schematu w odpowiednim programie komputerowym a następnie naniesienie go metodą termo transferu na laminat da nam dużo lepszy rezultat. W prezentowanym projekcie schemat przygotowany w programie posłużył do wyfrezowania ścieżek i nawiercenia otworów specjalną maszyną. Chciałbym przedstawić efekt pracy narzędzi do projektowania układów elektronicznych na podstawie wykonanej sprzętowej oraz programowej rozbudowy sterownika mikroprocesorowego o transmisję szeregową w standardzie MODBUS. Narzędzia te służą do wykonywania układów elektronicznych w raz ze szczegółową dokumentacją. Schematy potrzebne do wykonania płytki drukowane PCB zostały wykonane przy użyciu programu Protel 99 SE. Program ten ma możliwość stworzenia schematu ideowego, schematu płytki drukowanej PCB, oraz widoku w trzech wymiarach 3D projektowanego układu. Możemy je zobaczyć na obrazkach Obr. 1, Obr. 2, Obr. 3. Możemy między innymi nanieść warstwy ścieżek na płytkach wielowarstwowych, warstwę opisową i warstwy potrzebne dla urządzenia frezującego. Do płytki wykonanej w frezarce CNC zostały przylutowane elementy lutownicą kolbową o mocy 30W. Schematy tworzone przy użyciu Protel 99 SE w łatwy sposób mogą być wyeksportowane do plików graficznych i dzięki temu możemy je wykorzystać w dokumentacji tworzonego urządzenia. Pliki graficzne tworzonej dokumentacji w prosty sposób można edytować przy użyciu Programu Gimp który doskonale sobie radzi z grafiką rastrową. W opisywanym projekcie stworzono schematy blokowe procedur w programie Inkscape, przykładowy schemat widoczny na Obr. 4, które następnie zostały zaimplementowany w środowisku programistycznym Code Composer Studio. Przykładową funkcję napisaną w środowisku Code Composer Studio przedstawiono na Obr. 5. Funkcja debugowania okazała się bardzo przydatna przy weryfikacji poprawnego działania programu. Analiza działania programu była poszerzona o przebiegi czasowe które były uzyskiwane na oscyloskopie firmy Tectronix DPO 3014 wyposażonego w przystawkę do analizy transmisji szeregowej. Przystawka ta sprawdziła się doskonale przy analizie wielo bajtowych ramek. Na obrazku Obr. 6 znajdują się przykładowe, zarejestrowane przebiegi. Do stworzenia tabel i wykresów posłużył program MS Excel. Wszystkie informacje, schematy i zdjęcia zostały umieszczone w jednym pliku dokumentacji, który został przygotowany w programie MS Word. Krótka prezentacja z przeprowadzonych badań została wykonana przy użyciu MS Power Point. Pakiet biurowy MS Office okazał się nieoceniony przy dokumentowaniu pracy.

2 Narzędzia do wspomagania projektowania układów elektronicznych pozwalają na budowanie urządzeń o wysokiej jakości, a także pomagają projektowane układy szczegółowo dokumentować, co sprawia że mają one większą wartość dla ludzi którzy użytkują zaprojektowane urządzenie, lub wykorzystuję je do dalszych badań. Obr. 1 Schemat ideowy konwertera wykonany w programie Protel 99 SE.

3 Obr. 2 Schemat płytki drukowanej wykonany w programie Protel 99 SE. Obr. 3 Trójwymiarowa prezentacji układu elektronicznego wykonana w Protel 99 SE.

4 Obr. 4 Schemat blokowy wykonany przy pomocy programu Inkscape.

5 Obr. 5 Kod źródłowy funkcji LRCGenReceiver. Obr. 6 Przebiegi czasowe zarejestrowane przy użyciu oscyloskopu Tectronix DPO 3014.